[STM32 ] RTC 实时时钟的系统时间维护

STMCU-管管 · 2020-12-04T06:27:10+00:00

[STM32 ] RTC 实时时钟的系统时间维护 % F! ~* _' n7 ^% n6 _0 d+ |/ T+ k ' M/ k+ f& @ pSTM32内部带有RTC时钟，可以使用内部LSI和外部晶振LSE提供时钟源。 7 V4 m9 L2 C; Q8 }) _9 G; p( M+ w7 s% S7 Q- `: m7 }: b # [% f' H7 M# `" m* Z c% hLSI：单片机内部的晶振，受外部环境影响比较大，比如温度等因素；大概40Khz左右； 9 s$ S# h/ w O/ h% J0 D, l / m& p1 D' n/ J3 h/ d ~( c" L% E: d8 B4 P- G" K- D% _& { LSE：外接32.768KHz的晶振，比较稳定； : w: I- I. r+ w! k* b0 E' V- \" r" Q3 w ; D+ L' ^5 ?8 z9 F9 W F* q1 j! O 软件可配置选择时钟源，可判断识别是否起振。 6 f. u; c( b4 q6 C2 N |. W / c# Y9 G$ z7 f9 }驱动：% x. P1 \# s2 d- d5 V 5 ]) {( f; Z- p% [. m* O 5 l9 I5 W4 n, N 1、首先要启动对应的时钟0 ~* T. i6 }0 e( {6 n% {1 K ' n8 P9 k% e0 B" z6 b4 |- g% j# u1 g: o. Z RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);3 ?: D$ L* |0 r( |6 C, A0 @ " M$ x: i, i$ f3 j$ c g7 ] * d- g4 ~* A6 W% B7 q+ M. o: A2、使能RTC功能) e4 X1 D. ?, ]7 C+ t8 N) P: E 2 d& e) g% b# `9 r+ E/ A9 o7 g - S8 B8 X9 i1 b9 n/ O y5 B2 S$ vPWR_BackupAccessCmd(ENABLE); ( J. S# i1 a1 s" W; m' d$ o- p' E0 r* u' e6 T ! l; [6 I4 {( w: e6 I1 Z) ^ 3、配置时钟" {* t2 S" ]8 n: O/ H8 V - r: m# z7 b- w. g. i) t D, K: Z- M4 t# b; {+ Q" } RCC_LSICmd(ENABLE); //内部晶振 $ i0 P: m6 p2 T0 b$ O; \; ^( w# I# [8 H0 C: F0 p & R9 K* ~; O% f8 H1 a% A6 r, V) v4 b4 ]RCC_LSECmd(ENABLE); //外部晶振 - L: Q/ r l& ?: E. u3 i8 r: J7 F4 n" Y; p" y8 W. ^# `5 j* }+ g 6 G8 D0 j$ c, |6 }( K1 D5 |读取LSE状态3 a- c. Q. W( b/ F# G! a 0 g' D r8 g: R) j4 x, c 9 [, ^0 ^" Q: V# i+ I RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) : x( j0 D5 Q, b+ t$ g 0 i4 S3 V7 M/ t, u* @ . [$ B% X6 M% y( e( U读取LSI状态 & f: K6 y3 P$ S1 E6 B1 j & _9 A, h3 J) Y& N% P + B2 ?/ x: D: F: vRCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) - n. ^; G( L7 {- k" _3 d) @) I F - e1 p1 N0 K$ S 4、操作RTC所有寄存器之前需要先确定总线为空闲才能操作成功；; P6 }! e+ d% T9 x0 z . [. H9 v( O' w' ?9 H" H9 S 0 r) I0 h, r1 V: o RTC_WaitForSynchro();//等待上一个指令执行完成；6 ~1 d# K; F. @* ]3 V$ L# M 9 z0 v6 E% W" H' p* F0 j0 o3 e s9 l " ?( f6 s' ~1 H- m: R% N+ `5、初始化配置属性* D5 D, Q' B5 D' e2 x# _ & W* k4 b7 A# H- w' V0 _ ! _* a) d! D: g //软件对时钟进行校准,HSE 按照32.768KHZ接入，公式如下：& k' P9 c3 Q1 } l7 U j: @ 6 A5 x$ H6 w7 l 8 F: H; @5 g5 s5 p9 d+ L uwAsynchPrediv = 0xFF4 n8 p5 Y0 Y/ y' k. ^ - L! V. L' X' F1 Z: j # ^6 W# d4 S2 o- b4 U* U, B uwSynchPrediv = 0x7F9 A) p1 y; b: x8 i & y1 U' t$ V3 P9 S# A6 \4 d , T! _, z: D! v4 e+ X ck_spre(1Hz)=RTCCLK(LSE)/(uwAsynchPrediv + 1)*(uwSynchPrediv+1) 9 l8 I$ s. S0 T4 v* M' q" x# z4 ?2 R& D" o: U$ c, j4 g( c% F% s 8 d: B* M! e/ L* d# zRTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv=uwAsynchPrediv; 7 d9 K7 V" x% P 4 a3 o2 F* `, k% a$ K3 A ( q2 s& w) x+ }7 L' d0 oRTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv=uwSynchPrediv;$ h7 n( @9 F/ Z. i- i; g6 X ) z+ g2 r* ?+ W0 z //24/12小时制 ! B4 C) y5 D& M$ S! } ; G. d& [5 A0 M5 h; }( a " E8 f7 u$ w2 [$ _ RTC_InitStructure.RTC_HourFormat = RTC_HourFormat_24; ; L$ L8 v8 J; n2 r$ H , J) N: S1 g$ v7 H. y* ]% d : E" d1 F6 e4 w- F8 g' ^RTC_Init(&RTC_InitStructure); * I: Q5 t: v, o* u# w$ w) _9 k7 w; j, I4 d$ n& K7 i! e3 q - d* Q) A' A* `1 }+ o( p6、时钟在不掉电的情况下只需要初始化一次即可，程序复位防止多次初始化，在BAK区域写初始化标志，可解决； i( j- j" N' U4 K3 a1 ]3 a( @$ P ; w" u8 B4 v& O8 {! x9 _! t2 o( u0 T! S$ V$ v9 h" @ RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2); , D" @/ g) u( W7 b/ A/ g: [/ x: [ \4 k S+ P- N' } 初始化前，读取RTC_BKP_DR0，查看是否为0x32F2，如果是，表示已经初始化成功。4 u- l! q) X# I7 c- h- d4 X T8 ]. L 9 |: s0 X/ T9 M' ^$ g % u7 G) H4 u4 X' b( Vif (RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2) $ |6 V. ]9 v5 p* q1 d0 Q / o) f" G" N/ k" B n. j" q7、读取日期时间 Y5 L4 {3 e" b R" w+ p6 ~* ]" k6 c& x5 Q3 b% Q 7 b Y/ [ E4 t4 S; e2 b { RTC_GetTime(RTC_Format_BIN, &RTC_TimeStructure);4 z1 `# `/ v# S* C" T 6 h" C& o; W8 C z# _( o' x 0 ?) D: r- x- B8、写入日期时间- |# U% |9 ?' c) c* ~7 f * Y/ G( {2 S, L% d# e( U+ s1 z $ d% b8 H6 C$ @2 [ RTC_SetTime(RTC_Format_BCD, &RTC_TimeStructure); w5 V# B6 c4 Y' a; O R % G( `& S* M/ g1 R& o8 k: v, c$ f; w% s$ y7 U e2 H ; I1 `# }- A! s$ `2 p5 M9 d* Z- T " Z, W* E( a/ @) l3 B( m* `% z3 w& D# m0 C* M7 @ 6 W( O$ O& _5 w: O3 T0 Q2 {0 \下面为此篇文章的重点 * v* A7 d! ` V: {/ W ' T! Z$ G3 t% g- I# \, U6 x. h. B5 [: Q+ G# r, d" o0 Q 系统里面保存事件或者打印信息，都带有时标，不可能每次都去操作MCU的总线去读取RTC寄存器获取；或者是外部RTC芯片8025，IIC接口； : p6 y5 F* i/ X, F8 F8 [+ A8 G" @1 g( h( Z. I ) ]9 z2 O% C5 V, o# r9 P r7 v5 _ 直接操作硬件缺点如下：7 L; Q: Q& Y" L! | $ S m( B1 {! P3 k/ k 1 t4 V% B7 W) z- |( m) ]0 I. P% \4 Y8 K1、直接从硬件中获取事件，精度很难取到ms级别，芯片最小刻度为秒；; d0 u- e9 \! R/ u& @4 W: w 2、操作总线占用系统资源，降低MCU性能；% V8 Z7 p, X/ o* g9 s ; }% h o% [% z' U! O4 Y# @, s" e1 ~ 为解决这个事情，需要系统中有个维护软时钟功能，接替RTC的走时； 7 N5 W2 }2 a% q+ Z6 O! n- Z 6 ~; Y' K7 F- p* u4 o- H' J: U! h: S) s( z; Y+ l4 @+ K 具体做法为：% J. l8 F1 q; ^6 R " H7 `0 _$ ~6 T E _$ n+ F$ @& _; r ( }* O) u/ r7 D1 {1、开启定时器，具体根据需求定义周期，可开启一个1ms定时器； 8 D* c4 `) N$ D. P$ X) g2、软时钟1ms累加计数，1S=1000ms；累加到1000，秒数加1； % ]5 e, b K" W! z3、防止走时误差大，一小时建议同步一次时钟，从硬件RTC中，把时间读取一次到软时钟同步； ) P+ x0 e% n7 d1 b" P) S" V $ A0 v+ ~9 ]4 ?0 S O( A |

[复制链接]

STMCU-管管发布时间：2020-12-4 14:27

技术帖
文章封面:	-
文章简介:	-

[STM32 ] RTC 实时时钟的系统时间维护

STM32内部带有RTC时钟，可以使用内部LSI和外部晶振LSE提供时钟源。

LSI：单片机内部的晶振，受外部环境影响比较大，比如温度等因素；大概40Khz左右；

LSE：外接32.768KHz的晶振，比较稳定；

软件可配置选择时钟源，可判断识别是否起振。

驱动：

1、首先要启动对应的时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

2、使能RTC功能

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

3、配置时钟

RCC_LSICmd(ENABLE); //内部晶振

RCC_LSECmd(ENABLE); //外部晶振

读取LSE状态

RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)

读取LSI状态

RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY)

4、操作RTC所有寄存器之前需要先确定总线为空闲才能操作成功；

RTC_WaitForSynchro();//等待上一个指令执行完成；

5、初始化配置属性

      //软件对时钟进行校准,HSE 按照32.768KHZ接入，公式如下：

   uwAsynchPrediv = 0xFF

   uwSynchPrediv = 0x7F

ck_spre(1Hz)=RTCCLK(LSE)/(uwAsynchPrediv + 1)*(uwSynchPrediv+1)

RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv=uwAsynchPrediv;

RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv=uwSynchPrediv;

      //24/12小时制

RTC_InitStructure.RTC_HourFormat = RTC_HourFormat_24;

RTC_Init(&RTC_InitStructure);

6、时钟在不掉电的情况下只需要初始化一次即可，程序复位防止多次初始化，在BAK区域写初始化标志，可解决；

RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2);

初始化前，读取RTC_BKP_DR0，查看是否为0x32F2，如果是，表示已经初始化成功。

if (RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2)

7、读取日期时间

RTC_GetTime(RTC_Format_BIN, &RTC_TimeStructure);

8、写入日期时间

RTC_SetTime(RTC_Format_BCD, &RTC_TimeStructure);

下面为此篇文章的重点

系统里面保存事件或者打印信息，都带有时标，不可能每次都去操作MCU的总线去读取RTC寄存器获取；或者是外部RTC芯片8025，IIC接口；

直接操作硬件缺点如下：

1、直接从硬件中获取事件，精度很难取到ms级别，芯片最小刻度为秒；
2、操作总线占用系统资源，降低MCU性能；

为解决这个事情，需要系统中有个维护软时钟功能，接替RTC的走时；

具体做法为：

1、开启定时器，具体根据需求定义周期，可开启一个1ms定时器；
2、软时钟1ms累加计数，1S=1000ms；累加到1000，秒数加1；
3、防止走时误差大，一小时建议同步一次时钟，从硬件RTC中，把时间读取一次到软时钟同步；